侯德榜制碱法：为何评价非凡

侯德榜制碱法（又称为联合制碱法），是在索尔维制碱法的基础上改进而来的。其流程如图3所示。

图3　侯德榜制碱法工艺流程图

侯德榜制碱法中，氨、二氧化碳都是由合成氨厂供给的，即把纯碱厂和合成氨厂联合起来。与索尔维制碱法最大的不同是对母液的处理，索尔维制碱法是在滤出碳酸氢钠的母液中加入石灰乳并蒸馏，得到的氨气循环利用，同时生成氯化钙溶液。侯德榜制碱法的流程是向母液中通入氨→冷却至10℃以下→加食盐，使氯化铵结晶析出，经过滤、洗涤、干燥得到氯化铵晶体。由食盐所得的饱和滤液，再通入氨气和二氧化碳，循环使用。

从原理上分析，侯德榜制碱法并不是太难。但是，为什么这个发明会得到很高的评价呢？ 目前世界上是不是都按照联合制碱法原理生产纯碱的？

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“一战”前，我国所需纯碱都是从英国进口的（时称“洋碱”）。“一战”期间，欧亚大陆交通中断，我国纯碱缺乏，以纯碱为原料的民族工业难以生存。1917年，爱国实业家范旭东在天津塘沽创办了永利碱业公司，他聘请正在美国留学的侯德榜博士出任总工程师，用六年时间摸索出了被欧洲国家封锁达七十年之久的索尔维法制碱技术。1924年8月，塘沽碱厂正式投产，范旭东将产品取名为“纯碱”，以区别于“洋碱”。1926年，该厂应用索尔维法生产的“红三角”牌纯碱在美国费城的万国博览会（即世界博览会的前身）上获得金质奖章。产品不但畅销国内，而且远销日本和东南亚。索尔维公会的垄断被打破，化工专家侯德榜和实业家范旭东为我国纯碱工业作出非常大的贡献。

更令人感叹的是，侯德榜探索出了索尔维制碱法的奥秘，当时如果他和永利碱业公司以高价出售专利，肯定会赚大钱。但是，范旭东赞成侯德榜撰写一部阐述索尔维制碱法的专著，把氨碱法的奥秘无偿地公布于世，使工业落后的国家打破技术垄断。侯德榜于1931年完成了世界上第一部制碱专著Manufacture of Soda，并公布于世，1932年，由美国化学会出版了英文版，该专著把索尔维法制碱工业的理论、技术和美国各大碱厂的内部技术设施一并公布，当时轰动了国际化工化学界，成为美国企业界畅销书，提高了中国学者在国际科学技术界的声誉和地位。(www.xing528.com)

1937年，日本进一步入侵中国，位于塘沽的永利碱厂被迫迁至四川。当时盐价昂贵，当地的盐井浓度过低，必须先经熬制浓缩方可用作制碱原料，因此造成井盐生产成本大为提高，这又使食盐利用率偏低（实际利用率仅70%）的索尔维制碱法的矛盾更加尖锐。另外，还有大量氯化物以废液方式被排放掉。在侯德榜主持下，进行了改进索尔维法的研究。1941年获得成功，1943年11月试产成功。新法把食盐利用率提高到98%以上，又制得化肥，同时节省三分之一的设备及许多辅助原料，还能实现连续化生产，生产能力大为提高。其技术水平优于索尔维制碱法的技术水平。

氨碱法每生产1 t纯碱需要1.6 t工业盐、1.3 t石灰石、1 t煤或焦炭及电、氨、二氧化碳等，粗盐利用率低；同时，每生产1 t纯碱还须排放10 m3含氯化钙等溶液（氯化钙也有较广泛的用途）。联碱法与氨碱法相比，虽然盐的利用率提高了，不用石灰石，没有大量废液排放。但是，在质量和外观上，联碱法制得的纯碱不如氨碱法制得的纯碱，还需要配套合成氨装置，一次性投资较大，同时还受到氯化铵销售市场的制约。

目前还有一种生产纯碱的方法——天然碱加工法。

常见天然碱的主要化学成分为Na2CO3·Na HCO3·2H 2O，天然碱制纯碱不需要氨碱法、联碱法所必需的原料，没有废渣、废液排放，工艺流程短、设备简单、产品质量高等优势。

20世纪80年代，美国发现储量世界第一的天然碱矿，在掌握天然碱加工技术后，迅速淘汰了境内全部氨碱厂。

20世纪70年代，内蒙古鄂尔多斯市碱湖及80年代河南省桐柏县开始了我国天然碱研究。河南省桐柏县是我国唯一的大型古代天然碱矿床，已探明总储量达1.5×108t，远期储量3×108—5×108t，占全国天然碱储量的80%，居世界第二位。目前，我国是唯一的三种生产方法并存且都在发展的国家。